基于FAST法的智能倉儲裝備功能模塊化設(shè)計

任英麗　蔣琳琳

摘? 要：通過智能倉儲裝備的功能分析，實現(xiàn)裝備整體功能的模塊化分區(qū)，研究如何選取合適的設(shè)備組合來滿足用戶復雜存儲需求。利用FAST功能分析法劃分整體裝備功能層級，構(gòu)建用戶-子功能-功能區(qū)的映射模型。將智能倉儲裝備復雜的功能分解為子功能模塊，為用戶設(shè)計不同存儲需求的一體化智能倉儲提供參考思路。

關(guān)鍵詞：智能倉儲裝備;功能分析;用戶需求

中圖分類號：TP273? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）07-0042-02

Abstract： Through the function analysis of intelligent storage equipment， the modular partition of the overall function of the equipment is realized， and how to select the appropriate equipment combination to meet the complex storage needs of users is studied. The functional level of the whole equipment is divided by FAST functional analysis method， and the mapping model of user-subfunction-functional area is constructed. The complex functions of intelligent warehousing equipment are divided into sub-functional modules， which provides a reference idea for users to design integrated intelligent warehousing with different storage requirements.

Keywords： intelligent warehousing equipment; functional analysis; user requirements

倉儲裝備是指在整個物流存儲領(lǐng)域中，為了實現(xiàn)“倉儲”這一環(huán)節(jié)所需要使用的全部設(shè)備與器材的總稱，是現(xiàn)代物流運行中最重要的樞紐[1]。2016年國家發(fā)展改革委印發(fā)《“互聯(lián)網(wǎng)+”高效物流實施意見》提出，提升倉儲裝備智能化水平，完善智能倉儲配送設(shè)施網(wǎng)絡，支持企業(yè)建設(shè)智能化倉儲，應用智能化物流裝備提升倉儲、運輸、分揀、包裝等作業(yè)效率和倉儲管理水平[2]。由此可見，智能倉儲是智能制造發(fā)展中一個發(fā)展空間巨大的領(lǐng)域。

1 智能倉儲的研究現(xiàn)狀

智能倉儲裝備包括儲存設(shè)備，搬運設(shè)備，輸送設(shè)備，揀選設(shè)備，分揀設(shè)備等，表1為市場上出現(xiàn)最多的倉儲裝備產(chǎn)品分類。倉儲行業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了人工生產(chǎn)、機械化、自動化，到21世紀已經(jīng)進入智能化的第四個階段，智能倉儲也已經(jīng)超越了傳統(tǒng)倉庫的功能，成為了集存儲、運輸、搬運、裝卸、分揀及信息處理為一體的綜合系統(tǒng)。近年來，我國智能倉儲裝備的固定資產(chǎn)投資規(guī)模增長迅速，到2013年已超過4200億元，年平均增長率在30%左右[2]。

智能倉儲現(xiàn)有問題分析：

在全球化科技水平的進步和電商行業(yè)迅猛發(fā)展的推動下，我國的智能倉儲裝備經(jīng)過20年的高速發(fā)展與創(chuàng)新，取得了令人矚目的成就，但與西方發(fā)達國家相比仍存在較大差距。市場具備多層次的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，裝備整體行業(yè)發(fā)展參差不齊[3]，主要存在以下問題：

（1）功能的可拓展性較差。智能倉儲裝備應用的存儲物的種類復雜繁多，不同企業(yè)的發(fā)展過程要求智能倉儲具備柔性發(fā)展，但行業(yè)發(fā)展方向傾向于單一產(chǎn)品創(chuàng)新，缺少集成化發(fā)展。

（2）空間兼容性差。在倉儲使用中過多的依賴于土地和人力資源，缺少系統(tǒng)的規(guī)劃，空間利用率較低，占地廣闊造成成本過高。

2 基于FAST的智能倉儲功能分析

2.1 FAST-功能系統(tǒng)分析法

FAST是功能分析系統(tǒng)技術(shù)的簡稱，最早是由美國通用電氣的工程師邁爾斯提出來的。它是在描述項目的功能的基礎(chǔ)上建立的，主要采用自上而下的系統(tǒng)化的邏輯順序，分析，定義，理解產(chǎn)品的功能，從而確定各功能之間的主從關(guān)系[4]。

2.2 智能倉儲裝備功能系統(tǒng)圖

FAST功能分析法分析智能倉儲設(shè)備的整體功能，繪制功能系統(tǒng)圖，對產(chǎn)品功能進行層級細化，明確各功能之間的邏輯關(guān)系。按照入庫流程將倉儲整體規(guī)劃為分揀區(qū)，運輸區(qū)和存儲區(qū)，根據(jù)功能樹圖和貨物存儲的運行流程，將倉儲整體功能按照存儲這一核心功能，進行功能系統(tǒng)的分析（圖1）。在功能整理中發(fā)現(xiàn)，存儲區(qū)和運輸區(qū)存在重合的二級子功能“設(shè)備運輸”，通過實際調(diào)研驗證，運輸設(shè)備在收到信息指令運送存儲物前往存儲地點時，會在貨架中間穿梭，因功能分析后的二級子功能共六個，分別為貨架存放、設(shè)備運輸、存儲信息錄入、貨物放置、信息識別、掃描揀選。

3 智能倉儲功能模塊化設(shè)計實現(xiàn)

3.1 用戶需求分析

依據(jù)功能分析的結(jié)果，以核心功能“存儲”為目的，對目標用戶（有存儲需求的企業(yè)）展開問卷調(diào)研，并按照需求的重要性、緊迫性進行評價，得到目標用戶的存儲需求及重要度排序。

3.2 用戶需求映射功能模塊

針對用戶需求的調(diào)研結(jié)果，將用戶需求與重組的二級子功能（貨架存放、設(shè)備運輸、存儲信息錄入、貨物放置、信息識別、掃描揀選）相對應，并列舉用戶需求與對應子功能的影響，之后對子功能選擇相對應的存儲設(shè)備，找到適應的功能區(qū)，建立用戶-子功能-設(shè)備-功能區(qū)的映射模型（表2）。前文功能分析時已將二級子功能“設(shè)備運輸”合并，因此輸送設(shè)備同時映射運輸和存儲兩個功能區(qū)。

3.3 實例分析

目標企業(yè)是一家零件制造企業(yè)，存儲對象主要是軍工設(shè)備的部分組裝零件，物品特點如下：（1）數(shù)量多，單個基數(shù)較大，種類分散;（2）大小不一，長短不一，形狀各異;（3）材料以金屬材質(zhì)居多，出入庫頻率較高。

針對以上特點判斷，該物品偏向小型密集存儲的需求，所以依據(jù)表2的用戶-功能模塊映射模型，選擇最佳的設(shè)計方案。以料箱為存儲放置單元，配合以密集貨架的立體倉庫、穿梭車作為主要輸送設(shè)備，傳送帶為輔助輸送設(shè)備、配合MES系統(tǒng)作為中央控制系統(tǒng)，設(shè)計使用流程，建立符合用戶需求的智能倉儲。

4 結(jié)束語

基于“中國智能制造”這一大的行業(yè)發(fā)展背景，智能倉儲未來的發(fā)展速度會更快，行業(yè)規(guī)模將不斷變大，且更傾向于智能化和集成化的發(fā)展[5]。面對巨大的市場潛力和復雜的用戶需求，文章提出了一種針對智能倉儲的功能模塊劃分方式，為不同需求的企業(yè)設(shè)計合適的智能倉儲，為相關(guān)研究提供基礎(chǔ)思路。

參考文獻：

[1]張可薇，王亞臣，范紅巖，等.智能倉儲研究與應用進展[J].中國市場，2017（08）：166-169.

[2]編輯部.CeMATAsia2015：智能物流引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展[J].物流技術(shù)與應用，2015，20（12）：60-85.

[3]吳愛萍，徐志靈，曾文怡.京東現(xiàn)代物流模式下的倉儲管理[J].市場研究，2018（08）：44-46.

[4]李君華，苗夢宇.基于FAST法的城市救援車模塊化設(shè)計[J].包裝工程，2018，39（08）：177-181.

[5]楊松.Y物流公司智慧倉儲實施研究[D].北京交通大學，2018.